热镀锌超低碳烘烤硬化钢及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种热镀锌超低碳烘烤硬化钢，其化学成分质量百分比为：C：0.001～0.005％，Si：0～0.12％，Mn：0～1.0％，P：0～0.50％，Al：0.01～0.30％，Ti：0.004～0.01％，B：0.0003～0.0040％，限制元素S≤0.010％，N≤0.01％，其余为Fe及不可避免杂质。本发明专利技术还公开了一种生产上述热镀锌超低碳烘烤硬化钢的方法。本发明专利技术提供的一种热镀锌超低碳烘烤硬化钢及其生产方法，通过添加B元素，通过合理控制C、Mn、P、Ti等关键合金元素和热轧、冷轧、热镀锌工艺，生产出耐二次加工脆性和综合力学性能优异的热镀锌超低碳烘烤硬化钢板，满足高端汽车用户要求，带来可观的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢材生产
，特别涉及一种热镀锌超低碳烘烤硬化钢及其生产方法。
技术介绍
20世纪70年代，烘烤硬化钢开始应用于汽车工业，并以其具有较高的强度、良好的抗凹陷性和成形性得到了广泛的关注，很好的解决了高强度和良好的成形性的矛盾。烘烤硬化钢板的基本原理是应变时效，经过热轧和冷轧后的退火钢板中保持适量的固溶碳或/和氮原子，钢板经受变形后，再经涂漆烘烤，其强度明显增加。目前，烘烤硬化钢板已经广泛用于生产汽车内、外板，主要有连退和镀锌产品。热镀锌烘烤硬化钢板不仅具有连退烘烤硬化钢板的良好成形性和抗凹陷性，而且具有良好的耐蚀性和优异的表面质量。国内外高校、研究院所及钢铁企业对烘烤硬化钢板的机理和工业开发应用进行了较为广泛的研究。当前，烘烤硬化钢板主要有Ti处理、Nb处理和Ti+Nb复合处理等三种处理方式。近年，国内外研究者通过添加Mo、V和B等合金元素以改善烘烤硬化钢板的综合力学性能，并起到了很好的效果，研究结果表明，Ti和V复合添加的超低碳烘烤硬化钢具有良好的力学性能、较高的BH值和良好的抗时效性。在工业生产中，主要有Ti处理、Nb处理和Ti+Nb复合处理等三种烘烤硬化钢板。一般情况下，热镀锌超低碳烘烤硬化钢板用于制造汽车用外板，除了要求钢板具有良好的BH值、抗时效性、成形性、抗凹陷性之外，还要求具有优异的二次加工脆性。现有技术中为了提高钢板强度，添加固溶强化元素P，P向晶界偏析，晶界处的P含量可比基体中的P含量高10倍，易引起钢板的二次加工脆化，从而使冲压后的汽车板部件在严寒环境下高速碰撞发生晶界断裂，导致汽车部件开裂的危险事故。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能提高产品性能，降低二次加工脆性转变温度的热镀锌超低碳烘烤硬化钢及其生产方法。本专利技术的一个方面，提供了一种热镀锌超低碳烘烤硬化钢，其化学成分质量百分比为：C：0.001～0.005％，Si：0～0.12％，Mn：0～1.0％，P：0～0.50％，Al：0.01～0.30％，Ti：0.004～0.01％，B：0.0003～0.0040％，限制元素S≤0.010％，N≤0.01％，其余为Fe及不可避免杂质。本专利技术的另一个方面，提供了一种生产上述热镀锌超低碳烘烤硬化钢的方法，包括：将经冶炼获得的化学成分如权利要求1所述的板坯进行加热后，经过粗轧、精轧获得热轧板；将所述热轧板经层流冷却后卷取成热轧卷；将所述热轧卷通过冷轧获得冷硬卷；将所述冷硬卷经过连续退火处理获得带钢；然后将所述带钢经热镀锌处理后，经平整卷取成成品。进一步地，将所述板坯进行加热时，加热温度为1100～1300℃，保温时间为2～5小时。进一步地，将加热后的板坯经过粗轧、精轧时，粗轧出口温度为1000～1200℃，热轧终轧温度为750～960℃。进一步地，将所述热轧板经层流冷却后卷取成热轧卷时，卷取温度为600～780℃。进一步地，将所述热轧卷通过冷轧获得冷硬卷时，冷轧压下率为70～95％。进一步地，将热镀锌处理后的带钢进行平整时，采用光整液湿光整模式，光整延伸率0.5～3.0％。本专利技术提供的一种热镀锌超低碳烘烤硬化钢及其生产方法，通过添加B元素，通过合理控制C、Mn、P、Ti等关键合金元素和热轧、冷轧、热镀锌工艺，生产出耐二次加工脆性和综合力学性能优异的热镀锌超低碳烘烤硬化钢板，满足高端汽车用户要求，带来可观的经济效益。具体实施方式本专利技术实施例提供的一种热镀锌超低碳烘烤硬化钢，其化学成分按重量百分比为：C：0.001～0.005％，Si：0～0.12％，Mn：0～1.0％，P：0～0.50％，Al：0.01～0.30％，Ti：0.004～0.01％，B：0.0003～0.0040％，限制元素S≤0.010％，N≤0.01％，其余为Fe及不可避免杂质。本专利技术中将C元素的含量控制在0.001～0.005％，在此成分范围内既能使钢板具有优异的成形性，又能提供足够的过剩C含量，使钢板具有足够的烘烤硬化值。Mn以固溶或析出的方式存在钢中，除了起到固溶强化的作用外，还会与S结合，防止钢板出现红脆。Mn含量太低，则起不到强化和防止钢板红脆的作用；Mn含量太高，则降低钢板的成形性，因此本专利技术中其含量范围控制在0-1.0％。Si和P在此钢中具有强化元素，含量过高，会降低钢板成形性，因此根据强度和其他特殊性能要求，Si和P的最大加入量分别为0.12％和0.50％。Al具有脱氧和提高碳氮化物形成元素收得率的作用，其含量低于0.01％时，效果不明显，添加量高于0.30％时，得不到与添加量相对应的效果，因此本专利技术中Al含量范围控制在0.01％-0.30％。Ti能与钢中C、S、N结合，去除溶质N并具有析出强化的作用，为了使Ti既能去除溶质N又能保证钢板具有足够的过剩C含量，其控制范围为0.004％-0.01％。B在钢种聚集于晶界，增强晶界结合力，抑制了P的晶界偏析，提高了钢板抗二次加工脆性。最低作用其抗二次加工脆性的B加入量为0.0003％，而B含量过高时，会引起钢板脆性，降低钢板深冲性，因此其含量不高于0.0040％。对于本专利技术钢质纯净的超低碳钢，成形要求较高，为避免形成MnS夹杂，S最大含量不高于0.01％。N既不利于钢板深冲性，又不利于钢板的抗时效性，尽可能降低其含量，通常其含量在0.01％以下，因此，本专利技术中将N含量限定为0.01％。本专利技术实施例还提供了一种生产上述热镀锌超低碳烘烤硬化钢的方法，包括以下几个步骤：步骤S1：将经冶炼获得的上述化学成分的板坯进行加热后，经过粗轧、精轧、层流冷却后卷取成热轧卷；将加热后的板坯经过粗轧、精轧和卷取时，热轧终轧温度为750～960℃，卷取温度为600～780℃。热轧终轧温度超过960℃时，热轧板的晶粒变得粗大，降低冷轧、退火后钢板的深冲性；反之，若终轧温度低于750℃时，钢板变形抗力较大，轧制负荷较大，轧制难以进行，因此将热轧终轧温度设定为750～960℃。钢板经过精轧结束后，采用层流冷却，冷却到卷取温度设定范围后，将钢板卷起进行空冷。钢板卷取温度越高，碳氮化物析出物越粗大，温度高于780℃时，钢板表面氧化铁皮过厚，影响钢板后续酸洗质量。若卷取温度低于600℃，卷取较困难，因此将钢板卷取温度设定为600～780℃。步骤S2：将所述热轧卷通过酸洗和冷轧后获得冷硬卷；将所述热轧卷通过冷轧获得冷硬卷时，冷轧压下率为70～95％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热镀锌超低碳烘烤硬化钢，其特征在于，其化学成分质量百分比为：C：0.001～0.005％，Si：0～0.12％，Mn：0～1.0％，P：0～0.50％，Al：0.01～0.30％，Ti：0.004～0.01％，B：0.0003～0.0040％，限制元素S≤0.010％，N≤0.01％，其余为Fe及不可避免杂质。

【技术特征摘要】
1.一种热镀锌超低碳烘烤硬化钢，其特征在于，其化学成分质量百分比为：
C：0.001～0.005％，Si：0～0.12％，Mn：0～1.0％，P：0～0.50％，Al：
0.01～0.30％，Ti：0.004～0.01％，B：0.0003～0.0040％，限制元素S≤0.010％，
N≤0.01％，其余为Fe及不可避免杂质。
2.一种生产如权利要求1所述的一种热镀锌超低碳烘烤硬化钢的方法，其
特征在于，包括：
将经冶炼获得的化学成分如权利要求1所述的板坯进行加热后，经过粗轧、
精轧获得热轧板；
将所述热轧板经层流冷却后卷取成热轧卷；
将所述热轧卷通过冷轧获得冷硬卷；
将所述冷硬卷经过连续退火处理获得带钢；
然后将所述带钢经热镀锌处理后，经平整卷取成成品。
3.如权利要求2所述的热镀锌超低碳烘烤硬化...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵虎，黄学启，刘大滔，李亚东，滕华湘，崔阳，徐海卫，陈兆阳，
申请(专利权)人：首钢总公司，
类型：发明
国别省市：北京;11